Международная космическая станция (МКС) - это не просто выдающийся шаг научного прогресса, но и, по мнению многих, главное достижение человечества, пишет Daily Mail. В течение последних 24 лет это свидетельство человеческих амбиций и сотрудничества размером с футбольное поле беззвучно проносится над нашими головами 16 раз в день.
Но скоро настанет время попрощаться с нашим аванпостом среди звезд, прогнозирует Daily Mail, поскольку НАСА начинает разрабатывать свой план стоимостью 1 миллиард долларов по возвращению МКС на Землю.
К 2030 году буксир, управляемый компанией SpaceX, втянет Международную космическую станцию обратно в атмосферу Земли, где она сгорит и, пишет британский таблоид, будем надеяться, упадет в океан без вреда для населения нашей планеты.
Однако, хотя, возможно, и печально видеть, что станция уходит из эксплуатации, эксперты утверждают, что срок эксплуатации МКС уже давно истек, отмечает Daily Mail. С 1998 года, когда началось строительство первых модулей, космическая станция приняла более 250 посетителей из 20 разных стран мира. За это время астронавты провели более 400 научных работ, изучили все, что только можно - от того, как развиваются эмбрионы мышей в условиях микрогравитации, до более эффективных способов утилизации мочи.
Но, пишет Daily Mail, после примерно 146 000 витков вокруг Земли системы и оборудование, установленные на МКС, начинают стареть.
МКС весом в 400 тонн, что эквивалентно более чем 400 слонам, настолько велика, что не может находиться на такой низкой околоземной орбите без посторонней помощи. Во время движения по орбите станция постоянно сталкивается с частицами земной атмосферы, которые постепенно, но неизбежно притягивают ее обратно к планете. Это означает, что двигатели станции необходимо регулярно включать, чтобы поддерживать ее на стабильной орбите на высоте около 400 км над Землей. Если бы эти двигатели вышли из строя, станция постепенно сошла бы с орбиты и неконтролируемо рухнула на Землю, утверждает Daily Mail.
Чтобы избежать самопроизвольного падения станции и потенциальной угрозы населенным пунктам, НАСА обнародовало свой план по выводу станции с орбиты в 2022 году. Начиная с 2026 года, МКС будет разрешено падать под действием атмосферного сопротивления до тех пор, пока она не достигнет высоты около 320 км.
В этот момент последний экипаж космонавтов и астронавтов покинет станцию на обычной капсуле для экипажа, забрав с собой все оборудование или предметы, которые считаются наиболее важными с исторической точки зрения.
После ухода последнего экипажа станция будет продолжать падать в течение нескольких месяцев, пока не достигнет "точки невозврата" на высоте 280 км, рассказывает Daily Mail. Когда станция достигнет этой точки, НАСА сочтет, что вернуть МКС на прежнюю орбиту невозможно, и теперь ее необходимо безопасно доставить на Землю.
Чтобы нанести завершающий удар, НАСА заказало "космический буксир", которому предстоит стартовать с Земли, состыковываться с МКС, а затем вывести станцию с орбиты.
Выступая на недавней пресс-конференции НАСА, Дана Вайгель, менеджер НАСА по МКС, объяснила, что буксир будет выполнять эту операцию в несколько этапов в течение 18 месяцев. В нужное время, рассказывает она, буксир выполнит сложную серию действий в течение нескольких дней, чтобы свести с орбиты космическую станцию. Сначала аппарат для схода с орбиты выполнит маневры по формированию орбиты, чтобы вывести станцию на низкую эллиптическую орбиту, а затем, в конечном итоге, он выполнит окончательный маневр.
Большая часть космической станции будет разрушена, когда МКС войдет в более плотные слои атмосферы на скорости около 29 000 км/час.
Однако ожидается, что от 40 до 100 тонн материала, в основном состоящего из более плотных компонентов станции, все равно будут падать в отдаленный район Земли.
НАСА надеется, что благодаря тщательному планированию оставшиеся фрагменты упадут в Пойнт Немо – место в Тихом океане, настолько удаленное, что астронавты на МКС часто являются самыми близкими из ныне живущих людей.
На данный момент в точке Немо уже было “похоронено” 260-300 космических объектов, за что ее прозвали "кладбищем космических кораблей".
Однако разработка космического корабля, способного безопасно доставить эту монументальную станцию на Землю, будет непростым и дешевым делом, отмечает Daily Mail.
Дана Вайгель рассказала, что для выведения МКС с орбиты потребуется в шесть раз больше полезного топлива и в три-четыре раза больше энергии для выработки и хранения, чем у современных космических аппаратов Dragon.
"Самое сложное, на мой взгляд, – поясняет она, – заключается в том, что этот двигатель должен быть достаточно мощным, чтобы обеспечить полет всей космической станции, при этом выдерживая крутящие моменты и силы, создаваемые растущим сопротивлением атмосферы".
Первоначально НАСА предполагало, что для осуществления последнего толчка будет задействован российский космический корабль "Прогресс", пишет Daily Mail. Но эскалация геополитической напряженности поставило эту идею под сомнение. И американское космическое агентство теперь поручило компании SpaceX Илона Маска предоставить космический буксир.
Как предполагается, он будет построен на базе SpaceX Dragon с увеличенной секцией багажника. Этот багажник, по сути, будет представлять собой самостоятельный космический корабль, оснащенный навигационным оборудованием, огромным запасом топлива и огромным набором двигателей.
В настоящее время НАСА оценивает, что общая стоимость разработки этой новой системы составит 1 миллиард долларов.
Вывод спутников с орбиты всегда сопряжен с определенным риском, но, благодаря усовершенствованному моделированию, стал довольно рутинной частью космической отрасли, пишет Daily Mail. Хотя на каждом этапе миссии есть место для ошибок, самый критический момент наступит, когда космический буксир начнет свой последний спуск с орбиты.
Доктор Джонатан Макдауэлл, астроном из Гарвард–Смитсоновского центра астрофизики, рассказал MailOnline: "Вы можете опустить МКС примерно до 250 км и продолжать летать на ней так же, как сейчас, но при этом вы будете лететь со скоростью 17 тысяч миль в час в верхних слоях атмосферы, поэтому вам потребуется гораздо больше мышечной силы.'
Самая большая проблема заключается в том, что, когда МКС достигнет высоты 150 км, ракета не сможет удерживать ее направленной в нужном направлении.
Доктор Макдауэлл говорит: "Теперь вы запускаете ракету в неправильном направлении и кувыркаетесь из стороны в сторону, так что в конечном итоге вы падаете. В итоге вы получаете космическую станцию, находящуюся на очень-очень низкой орбите, которая через несколько дней снова выйдет на орбиту, но вы не знаете, где именно".
Однако эта станция была лишь в одну пятую меньше МКС, поэтому космический буксир должен быть значительно мощнее. Что еще хуже, продолжает Daily Mail, условия космической погоды могут вызвать колебания земной атмосферы, что приведет к изменению величины сопротивления на космической станции. Это потенциально может привести к тому, что станция выйдет из-под контроля и достигнет точки невозврата раньше, чем предполагало НАСА.
К сожалению, у НАСА уже есть наглядный пример того, что может произойти, если сход космической станции с орбиты пойдет не так, напоминает Daily Mail. В 1979 году первая космическая станция НАСА "Скайлэб" в течение нескольких месяцев сходила со своей намеченной орбиты, и космическое агентство приняло решение совершить погружение над необитаемым районом Индийского океана. Это 75-тонное сооружение развалилось на части, когда оно врезалось в атмосферу, и обломки упали на населенные пункты Западной Австралии. Большая часть обломков действительно упала в океан, как и предполагалось, и никто не пострадал, но австралийский город Эсперанс оштрафовал НАСА за возникший беспорядок.
Новый космический буксир НАСА должен будет нанести заключительный удар, который будет достаточно сильным, чтобы вывести МКС из строя менее чем за половину оборота по орбите, но не настолько мощным, чтобы разорвать станцию на части.
В последние годы также наблюдается тревожная тенденция к тому, что при возвращении в космос выживает больше космического материала, чем предполагалось, отмечает Daily Mail.
Лаура Форчик, основательница космической консалтинговой фирмы Astrolytical, рассказала MailOnline: "Одна вещь, которая вызывает некоторое беспокойство, заключается в том, что наше моделирование того, что сгорает в атмосфере, оказывается немного ошибочным".
"Но это не должно вызывать особого беспокойства, поскольку он проходит всего лишь над Тихим океаном", - добавляет госпожа Форчик.
В конечном счете, с 1979 года, когда "Скайлэб" разбился о Землю, НАСА стало намного лучше выводить материалы с орбиты, и риск того, что МКС не достигнет своей цели, исключительно низок.
Форчик также отмечает, что НАСА рассчитывает на чрезвычайно длительное время полета, что должно помочь смягчить любые неожиданные помехи, связанные с космической погодой.
При условии, что буксир SpaceX соответствует спецификациям, предоставляемым НАСА, и не столкнется с какими-либо сбоями в программном обеспечении во время полета, МКС должна вернуться на Землю с минимальным риском.
Почему пришло время уничтожить МКС? Может быть, и грустно видеть, что МКС уходит в небытие, но горькая правда заключается в том, что время МКС, наконец, истекло, отвечает на этот вопрос Daily Mail.
Лаура Форчик утверждает, что суть проблемы в том, что МКС стареет, часть оборудования используется там уже почти 25 лет. Первоначально предполагалось, что МКС будет выведена с орбиты в 2016 году, но за прошедшие годы срок ее службы несколько раз продлевался. Это означает, что многие системы и оборудование на станции устарели и становятся все более несовместимыми с современными технологиями.
Что еще более тревожно, сама структура МКС начинает проявлять тревожные признаки разрушения. Каждый день температура снаружи станции меняется от -120°C до 120°C по мере того, как на МКС попадают солнечные лучи. Первоначально МКС была покрыта материалами, предназначенными для отражения большей части тепла, но постоянное воздействие ультрафиолетового излучения привело к разрушению этих покрытий в некоторых местах. Это привело к неравномерному расширению, что создает серьезную нагрузку на конструкцию станции, которая в настоящее время стала причиной протечек.
В феврале этого года НАСА сообщило, что отслеживает растущую утечку в российском отсеке МКС, которая за неделю увеличилась вдвое.
Форчик уверяет, что эти риски опасны, но затраты на обеспечение безопасности станции просто больше не стоят того. "Я не думаю, что это риск, из-за которого стоит эвакуироваться раньше времени, но, как мы видим на примере капсулы Boeing Starliner, никогда нельзя сказать, когда оборудование отправится в другом направлении, - говорит Лаура Форчик. – Ничто не говорит о том, что нам абсолютно необходимо вывести МКС из эксплуатации к 2030 году, это просто бюджет и сбалансированная логистика".
Помимо этих структурных проблем, некоторые утверждают, что МКС в настоящее время устарела с точки зрения того, что НАСА хочет получить от своей космической программы.
Доктор Макдауэлл объясняет: "Можно привести доводы в пользу того, что мы узнали на МКС большую часть того, что нам нужно. Теперь НАСА хочет потратить свои средства на полет человека в космос на Луну, а вы не можете финансировать и то, и другое".
По словам Макдауэлла, истинное наследие МКС заключается в том, что станция научила нас управлять большим космическим комплексом в течение длительного периода времени. Это знания, которые будут иметь решающее значение для будущих миссий НАСА на Луну и Марс, но МКС в настоящее время просто изжила себя, утверждает эксперт.
